Livsløpsanalyse av kraftog varmeproduksjon basert på biomasse O P P D R A G S R A P P O R T A

Transkript

1 Livsløpsanalyse av kraftog varmeproduksjon basert på biomasse O P P D R A G S R A P P O R T A

2 Livsløpsanalyse av kraft- og varmeproduksjon basert på biomasse Norges vassdrags- og energidirektorat 2008

3 Oppdragsapport A nr Livsløpsanalyse av kraft- og varmeproduksjon basert på bioenergi Oppdragsgiver: NVE Redaktør: Forfattere: NVEs prosjektgruppe Mari Hegg Gundersen Stiftelsen Østfoldforskning (STØ), v/ Andreas Brekke, Hanne Lerche Raadal og Ingunn Saur Modahl Knut Hofstad, Ragnhild Børke, Maria Sidelnikova, Øivind Vessia, Karen Byskov Lindberg, Torodd Jensen og Mari Hegg Gundersen Trykk: Opplag: 200 Forside: NVEs hustrykkeri ISSN: Illustrasjon. Rune Stubrud (NVE) Sammendrag: Rapporten beskriver livsløpsvurderinger av kraft- og varmeproduksjon basert på bioenergi. Hensikten med rapporten har vært å øke innsikten i mulige miljøkonsekvenser ved bruk av bioenergi. Analysen omfatter fem bioenergianlegg med ulike størrelser og plasseringer. Videre er det lagt til grunn både nasjonale og importerte biomasseressurser. For de vurderte miljøpåvirkningskategoriene (drivhuseffekt, forsuring, overgjødsling og smogdannelse) viser analysen at for små anlegg kommer de største bidragene fra drift, infrastruktur og forbehandling, mens for de store anleggene er transport og forbehandling de livsløpsfasene som bidrar mest til de totale miljøbelastningene. Emneord: Resultatene viser også at kraft- og varmeproduksjon basert på biomasse har relativt god miljøprestasjon sammenlignet med kraft fra andre ikke fornybare energikilder. LCA, bioenergi, miljøvurdering, biomasseressurser Norges vassdrags- og energidirektorat Middelthunsgate 29 Postboks 5091 Majorstua 0301 OSLO Telefon: Telefaks: Internett: Januar 2008

4

5 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Innledning Metodikk, systemer og datagrunnlag Forutsetninger og systemgrenser Følsomhetsberegninger Miljøvurdering av alternative anlegg for produksjon av kraft og varme fra biomasse Alternativ 1: 1mw el-anlegg lokalisert i Hedmark/Oppland Drivhuseffekt Forsuring Overgjødsling (eutrofiering) Smogdannelse Sammenligning av Alternativ 1 mot bilkjøring Alternativ 2: 10 mw el-anlegg lokalisert i Hedmark/Oppland Drivhuseffekt Forsuring Overgjødsling (eutrofiering) Smogdannelse Sammenligning av Alternativ 2 mot bilkjøring Alternativ 3: 240 mw el-anlegg lokalisert i Hordaland Drivhuseffekt Forsuring Overgjødsling (eutrofiering) Smogdannelse Sammenligning av Alternativ 3 mot bilkjøring Alternativ 4: 100 mw el-anlegg lokalisert i Oslo Drivhuseffekt Forsuring, overgjødsling og smogdannelse Sammenligning av Alternativ 4 mot bilkjøring Alternativ 5: 100 mw el-anlegg lokalisert i Skogn Drivhuseffekt Forsuring Overgjødsling (eutrofiering) og smogdannelse Sammenligning av Alternativ 5 mot bilkjøring Oppsummering miljøvurderinger av de enkelte anlegg Sammenligning mellom ulike anlegg og med andre energikilder Drivhuseffekt Forsuring...37

6 4.2.1 Overgjødsling (eutrofiering) Smogdannelse Vekting En første rangering ut fra presenterte miljøbelastningskategorier Rangering ut fra de oppgitte miljøbelastningskategorier og en form for normalisering Vekting ut fra etablerte metoder Oppsummering fra vekting Ikke-kvantifiserbare og utelatte livsløpsfaser og miljøpåvirkningskategorier Uttak fra skog og resirkulering av aske Biodiversitet og toksisitet Oppsummering miljøvurderinger Følsomhetsberegninger Oppsummering følsomhetsanalyser Konklusjoner Forslag til videre studier Referanser...58 Vedlegg 1 LCA-metodikk...60 Vedlegg 2 Forutsetninger...62 V.2.1 V.2.2 V.2.3 V.2.4 V.2.5 Forutsetninger/datagrunnlag for Alternativ 1: Anlegg på 1 MWel lokalisert i Hedmark/Oppland...62 Forutsetninger/datagrunnlag for Alternativ 2: Anlegg på 10 MW el lokalisert i Hedmark/Oppland 63 Forutsetninger/datagrunnlag for Alternativ 3: Anlegg på 240 MWel lokalisert i Hordaland...64 Forutsetninger/datagrunnlag for Alternativ 4: Anlegg på 100 MWel lokalisert i Oslo...65 Forutsetninger/datagrunnlag for Alternativ 5: Anlegg på 240 MWel lokalisert i Skogn...66 Vedlegg 3 Kartlegging av tilgjengelige biomasseressurser...67 Vedlegg 4 Resultatgrafer...68 Vedlegg 5 Vektingsmetoder...72 Vedlegg 6 Datagrunnlag

7 1 Innledning Med bakgrunn i NVEs arbeid med å få bedre innsikt i mulige miljøkonsekvenser ved bruk av ulike energikilder og energiteknologier, ble det i konkurransegrunnlag av utlyst tilbudsgrunnlag for å gjennomføre livsløpsvurderinger for bruk av biomasse til kraft- og varmeproduksjon. STØ AS (Østfoldforskning) ble tildelt jobben, og arbeidet er gjennomført høsten Målet med prosjektet har vært følgende: Gjennomføre livsløpsvurderinger for kraft- og varmeproduksjon basert på biomasse. Prosjektet har beregnet følgende miljøpåvirkningskategorier: Drivhuseffekt (CO 2 -ekvivalenter) Forsuring (SO 2 -ekvivalenter) Overgjødsling (PO ekvivalenter) Smogdannelse (bakkenær ozondannelse, H 2 O 2 -ekvivalenter) Disse fire kategoriene er entydige med forholdsvis klare årsak-virkningsmekanismer mellom utslipp og miljøbelastninger. De aller fleste utslippene som bidrar i disse kategoriene blir også målt, hvilket ikke er tilfelle for alle miljøpåvirkningskategorier. Andre miljø- og ressursproblemstillinger som f. eks biologisk mangfold er vurdert kvalitativt. Bruk av biomasse til energiformål har hatt økt fokus både nasjonalt og internasjonalt de senere årene, ikke minst på grunn av stor oppmerksomhet rundt klimaendringer som følge av utslipp av klimagasser. Da biomasse ved forbrenning slipper ut den samme mengden CO 2 som den har tatt opp i vekstfasen regnes utslippene å være i balanse, hvilket vil si at biomasse til energiformål ikke regnes å gi noe økt bidrag til drivhuseffekt. Dette forutsetter at ny biomasse erstatter den som tas ut for forbrenning slik at ikke den totale biomassens evne til å holde på CO 2 forringes. Det finnes kompliserende faktorer slik som at trær og planter har ulik evne til å ta opp CO 2 avhengig av alder, jordsmonn er viktig for CO 2 -lagring og biomasse som råtner under anaerobe forhold (uten lufttilførsel) danner metan som er en langt kraftigere klimagass enn CO 2. Likevel er det ingen tvil om at biomasse som energikilde gir langt mindre bidrag til klimaendring enn fossile brensler som olje, kull og gass; i hvert fall i selve energiproduksjonsfasen. Konklusjonen kan imidlertid endres dersom andre livsløpsfaser, som for eksempel transport av biomassen til forbrenningsanlegg, har store utslipp av klimagasser. I tillegg kan et for stort fokus på klimaeffekter gjøre at man står i fare for å løse et potensielt miljøproblem ved i stedet å skape andre. Det er derfor viktig å benytte et helhetlig perspektiv hva gjelder både hvilke faser i livsløpet og hvilke potensielle miljøproblemer som inkluderes når ulike energikilder vurderes opp mot hverandre. En metode for å sikre et helhetlig perspektiv er livsløpsvurderinger (LCA), som denne rapporten er tuftet på. Det er allerede gjennomført en del livsløpsvurderinger av kraft- og varmeproduksjon fra biomasse hvorav både et dansk studie (anonym 2000) og et svensk (Vattenfall 2004) konkluderer begge med at biomasse til energiformål er forholdsvis god i miljøbelastningskategorier som drivhuseffekt, men kan ha uønskede belastninger i andre kategorier. Det er viktig i denne sammenheng å være klar over at biomasse er en kategori som favner flere ulike materialer med den felles karakteristikken at de alle er knyttet til planter eller trær som omdannes i et kort tidsperspektiv. Derfor spiller det en ganske stor rolle for resultatene om man ser på biomasse som er plantet med det formål å produsere energi eller om man ser på overskuddsbiomasse som ellers ikke ville bli benyttet. 6

8 Når det gjelder andre aspekter enn rent miljømessige har det vært gjort flere studier de senere årene knyttet til bruk av biomasse for energiformål med hensyn til tilgjengelighet av biomasse (Bernhard og Bugge 2007), teknologiske potensialer, økonomiske betraktninger (Isachsen, O. et al 2005; Trømborg et al 2007), og kombinasjoner av de forannevnte (Jørgensen og Bernhard 2004; Langerud et al 2007). 7

9 2 Metodikk, systemer og datagrunnlag Det er benyttet livsløpsmetodikk basert på ISO-standardene for gjennomføring av miljøvurderingene. For nærmere beskrivelse av metodikken vises til vedlegg Forutsetninger og systemgrenser Denne livsløpsvurderingen tar for seg fem alternative anlegg for kraftvarmeproduksjon fra biomasse. De fem alternativene varierer i dimensjoner som størrelse, ressursleveranser, lokalisering og produsert og utnyttet elektrisitet/varme. De viktigste grunnlagsforutsetningene er vist i Tabell 2.1 under. Alt. 1 Lokaliser-ing Hedmark/ Oppland El. Effekt [MW] El- Prod. [GWh] 1 4 El-virkningsgrad [%] Varme Prod. [GWh] Varmevirkningsgrad [%] Innfyrt Energi/ Prod. energi ,25 Ressurstilfang Lokalt Hedmark/ Oppland Hordaland Oslo Skogn ,25 Lokalt/ regionalt ,5 Canada Baltikum ,8 Canada Baltikum ,1 Tabell 2.1: Hovedforutsetninger for de 5 analyserte alternativene. For ytterligere spesifikasjoner tilknyttet de ulike alternativene, vises til vedlegg Alternativene er definert i samarbeid med NVE med basis i at de skal være realistiske slik at de kan få frem forskjeller knyttet til anleggsstørrelser, transportavstander for biomasse, og varierende avsetning for varmeproduksjon. Som følge av at alternativene representerer realistiske scenarier i forhold til at produsert mengde kraft og/eller varme også blir benyttet, er de totale miljøbelastningene fordelt på mengde energi ut fra anlegget (total mengde produsert varme og/eller elektrisitet). Analysene er således allokert på energibasis. I følge Finansdepartementet (2004), går ca 60 % av det totale energiforbruket i Norge til oppvarming og 70 % av dette dekkes av elektrisitet 1. I tillegg er mellom 15 og 20 % av husholdningenes elektrisitetsforbruk knyttet til oppvarming av varmtvann. Dette viser at energiforbruket i Norge i stor grad avhenger av elektrisitet som energiform med basis i oppbygget infrastruktur. I tillegg er det også en vesentlig kvalitetsforskjell mellom elektrisitet og varme; selv om begge kan gi oppvarming er det umulig å få varme til å lyse opp en lyspære eller drive elektriske apparater. Canada Baltikum Nasjonalt 1 Energi kan i prinsippet ikke forbrukes, bare gå over i andre mindre nyttbare former. 8

10 Derfor brukes ofte energikvalitetsbetraktninger eller pris som middel for å fordele utslipp mellom elektrisitet og varme i anlegg som produserer begge. For eksempel har man i livsløpsvurderingen av det danske energisystemet gått fra å allokere mellom el og varme i størrelsesforhold 2:1 til 1,25:1 (Energinet.dk, 2007) mens Setterwall et al (2004) anbefaler å allokere i forhold til alternative rene produksjonsformer for el og varme. Det er dermed ikke entydig hvordan fordeling av utslipp skal gjennomføres for å få et mest mulig riktig bilde av elektrisitetens eller varmens miljøbelastninger. Fordelen med en energiallokering som benyttet her er at den gir enkelt forståelige resultater, ulempen er at det kan være problematisk å sammenligne resultatene med anlegg som produserer kun elektrisitet eller kun varme. I det følgende gis en kort beskrivelse av de definerte anleggene: Alternativ 1: Anlegg med elektrisk effekt 1 MW. Anlegget produserer både kraft og varme. Produksjonen styres av varmebehovet, det vil si at anlegget ikke går når det ikke finnes avsetning for varmen. Vi forutsetter at varmen fra anlegget brukes som grunnlast og at topplast dekkes av annen energiproduksjon. Antatt brukstid er da 4000 timer/ år. Anlegget benytter lokale ressurser. Siden Hedmark og Oppland er fylkene i Norge med størst antatt tilgjengelig biomasse er anlegget forutsatt å være plassert i et av disse fylkene uten nærmere spesifisering. Alternativ 2: Anlegg med elektrisk effekt 10 MW. Anlegget produserer både kraft og varme. Forutsetningene er de samme som for alternativ A, bortsett fra at her er det behov for lengre frakt av biomasse. Som for alternativ 1 er også dette anlegget forutsatt å ligge i Hedmark eller Oppland uten nærmere spesifisering og med bruk av regionale ressurser. Alternativ 3: Anlegg med elektrisk effekt 240 MW, kun el-produksjon. Brukstiden er satt til 6700 timer (basert på gjennomsnittlig brukstid for kullkraftverk). Vi regner det som mest sannsynlig med import av biomasse. Anlegget plasseres ved kysten i Hordaland og er et potensielt anlegg knyttet til elektrifisering av sokkelen. Alternativ 4: Anlegg med elektrisk effekt 100 MW, både el- og varmeproduksjon. Her antar vi at anlegget dekker hele varmebehovet (både grunnlast og topplast) i for eksempel et fjernvarmenett. Brukstid med varmeproduksjon vil da være ca timer. Når det ikke er avsetning for varmen, produseres det bare kraft. Total brukstid er 6700 timer. Med kun el-produksjon har anlegget en el-virkningsgrad på 40 % (av total mengde innfyrt energi). Dette tilsvarer 100 MW. Med varmeproduksjon er elektrisk effekt mindre enn 100 MW. Når anlegget også produserer varme, er el-andelen 30 % (av kjelkapasiteten, dvs etter at totalvirkningsgraden er tatt hensyn til). Anlegget bruker importert biomasse. Plassering må derfor være ved kysten, og samtidig slik at man kan få avsetning for varmen, det er derfor antatt at anlegget ligger i Osloområdet. Alternativ 5: Anlegg med elektrisk effekt 100 MW, både el- og varmeproduksjon. Her antar vi at anlegget legges i tilknytning til industri med et stort varmebehov slik at varmen utnyttes hele tida. Brukstid er altså 6700 timer med både el- og varmeproduksjon hele tida. Vi kan anta at anlegget plasseres på Skogn hvor det kan være mulig å utnytte både nasjonale og importerte ressurser. 9

11 Alle anleggene er basert på drift med trebrensel. Trebrenslet forutsettes å komme fra ekstra uttak og økt bruk av restprodukter fra skogsdrift (GROT, hogstavfall). Det er derfor ikke tatt hensyn til miljøbelastninger knyttet til dyrking av skog. Denne forutsetningen benyttes for både nasjonale og internasjonale biomasseressurser, til tross for at det bare er for de nasjonale ressursene at det er gjennomført en kartlegging av tilgjengelig mengde biomasse. I analysene inngår livsløpsfasene uttak, transport og forbehandling av biomasse, bygging og drift av anlegg (inkluderer både produksjon og vedlikehold), samt avhending av anlegg. Dette utgjør systemet som er analysert og er prinsipielt vist i figur 2.1. Figur 2.1: Prinsippskisse av systemet for kraftvarmeproduksjon som er analysert. Boksen med forbehandling er stiplet på grunn av forskjeller mellom anleggene. For de to minste anleggene (1 MW el og 10 MW el ) forutsettes at flis utgjør brenselet, mens det for de tre største anleggene (240 MW el og 100 MW el x 2) forutsettes at pellets utgjør brenselet, noe som krever pelletsproduksjon som forbehandling. Håndtering av aske er skravert grå fordi det ikke er analysert kvantitativt, men er kvalitativt vurdert i kapittel 4.4. I det følgende er de viktigste forutsetningene for de ulike aktivitetene som inngår i systemet beskrevet nærmere. Tilgjengelige biomasseressurser Alle biomasseressursene som inngår som brensel i anleggene forutsettes å komme fra ekstra avvirkning/uttak og økt bruk av restprodukter fra skogsdrift (f. eks GROT). Kartleggingen av tilgjengelige nasjonale biomasseressurser er basert på følgende: Potensial før økt avvirkning basert på balansekvantum minus eksisterende avvirkning for de aktuelle regioner (Hedmark, Oppland, Nord- og Sør-Trøndelag) Potensial for hogstavfall basert på økt avvirkning Potensial for økt uttak av stubbe/grot (grener og topper) 10

12 Vedlegg 3 viser grunnlaget for beregningene av tilgjengelige nasjonale biomasseressurser hvor data for beregningene er hentet fra Hobbelstad (2007) og SSB (2002). Kartleggingen viser at det er tilgjengelig totalt fm3 fra økt uttak, 498 fm3 fra hogstavfall og fm3 fra GROT. Mengdene fordeles seg som følger for de kartlagte fylker: Potensial økt uttak Potensial økt uttak Hogstavfall GROT 1000 fm fm fm3 Hedmark og Oppland Sør- og Nord-Trøndelag Sum Tabell 2.2: Tilgjengelige biomasseressurser fordelt på økt uttak, hogstavfall og GROT Det er regnet med 40 % fukt i trevirket fra det fraktes ut av skogen til det går inn i henholdsvis kraftog varmeproduksjon (for de to minste anleggene) eller pelletsproduksjon (for de to største anleggene). Fuktigheten i trevirke er relativt til tørrvekt ca 35 % i kjerneved og % i ytre del av stammen, mens fibermetningspunktet er på 28 % (Treteknisk 2007). Ved kraft- og varmeproduksjonen ved Alholmen i Finland er fuktprosenten på biomassen som kommer inn til anlegget i området % (Flynn og Kumar 2005). Ulike tresorter har ulik brennverdi og her er regnet med brennverdien for furu (2138 kwh/fm 3 ved 40 % fukt). Dette er gjort både fordi brennverdien til furu ligger omtrent midt mellom brennverdien til gran og brennverdien til løvtrær og fordi furu er den tresorten med mest tilgjengelig biomasse fra alle de undersøkte opprinnelsessteder (Norge, Baltikum, og Canada). Forutsetningene om fukt og brennverdi er altså de samme uavhengig av hvor biomassen kommer fra. Uttak av biomasse Uavhengig av opprinnelsessted er det forutsatt at det er behov for den samme type og mengde ressursforbruk og utslipp knyttet til uttak av en gitt mengde biomasse. Det er kun inkludert miljøbelastninger som følge av bruk av maskiner til hogst og transport i skog. Det er altså ikke beregnet effekter selve uttaket vil ha som følge av transformering av landskap og uttak av næringsstoffer. Slike effekter, som for eksempel tap av biodiversitet, er likevel diskutert kvalitativt under avsnittene om utelatte miljøeffekter og askehåndtering (kapittel 4.4). Transport av biomasse De to minste anleggene (alternativ 1 og 2) er basert på drift med biomasseressurser hentet fra nærområdene i Hedmark og Oppland. I tillegg forutsettes alternativ 5 (100 MW i Skogn), som underalternativ, å benytte nasjonale biomasseressurser fra omkringliggende fylker. For beregning av transportavstander forutsettes at all tilgjengelig biomasse er jevnt fordelt over arealet i de kartlagte fylker. Videre er det er gjennomført to alternative analyser for å vurdere betydningen av transport av biomasse, basert på følgende to hovedforutsetninger: 1. All tilgjengelig kartlagt biomasse kan samles inn og benyttes til brensel i anlegget. Det medfører at transportavstandene beregnes med basis i kortest mulig avstand ut i fra en sirkulær geografisk utforming av regionen 2. Kun 50 % av potensielt økt uttak og hogstavfall samles inn og GROT benyttes ikke i det hele tatt (av f. eks økonomiske eller konkurransemessige årsaker). Det medfører at transportavstanden som skal til for å samle inn den samme mengde biomasse øker som følge av at området som det skal samles inn biomasse fra øker i areal. 11

13 Tabell 2.3 viser gjennomsnittlige transportavstander som er beregnet for innsamling av biomasseressurser til de ulike anlegg med basis i ulike innsamlingsgrader. Transportavstand ved 100 % innsamlingsgrad Transportavstand ved 50 % innsamlingsgrad Alternativ 1 (1 MWel, Hedmark/Oppland) Alternativ 2 (10 MWel, Hedmark/Oppland) Alternativ 5 (100 MWel, Skogn) 6 km 17 km 96 km 17 km 47 km 303 km Tabell 2.3: Gjennomsnittlig transportavstand (km) for transport av nasjonale biomasseressurser til de ulike anlegg. Figur 2.2 viser prinsipielt hvordan gjennomsnittlige transportavstander er teoretisk beregnet for alternativ 1 og 2 (henholdsvis 1 og 10 MWel-anlegg, lokalisert i Hedmark og Oppland) ved henholdsvis 100 % og 50 % innsamlingsgrad av biomasseressurser. Det presiseres at avstandsberegningene for transport er gjennomført svært teoretisk og forenklet. Hovedmålet har vært å få frem i hvor stor grad ulike transportavstander bidrar i det totale miljøregnskapet mer enn å beregne riktige transportavstander for de ulike alternativene. Gjennomsnittlig transportavstand r: R r Den avstanden fra anlegget som gjør at arealet av sirkelen med radius r er halvparten av arealet til sirkelen med radius R. R er radius i den sirkelen som har tilstrekkelig ressurstilgang, der ressurstilgangen per areal er like stor som i Hedmark og Oppland. Nødvendig areal ved 100% innsamlingsgrad Nødvendig areal ved 50% innsamlingsgrad Figur 2.2: Prinsippskisse for teoretisk beregning av gjennomsnittlige transportavstander for alternativ 1 og 2 for bruk av lokale biomasseressurser Figur 2.3 viser prinsipielt hvordan gjennomsnittlige transportavstander er beregnet for alternativ 5 (100 MWel-anlegg, lokalisert i Skogn) ved henholdsvis 100 % og 50 % innsamlingsgrad av biomasseressurser. 12

14 Tilgjengelige ressurser i Nord- og Sør-Trøndelag > nødvendige ressurser (100% innsamlingsgrad) Gjennomsnittlig transportavstand = r. R Nord-Trøndelag r Skogn Sør-Trøndelag Avstanden r er den avstanden fra Skogn som gjør at arealet av sirkelen med radius r er halvparten av arealet til sirkelen med radius R. R er radius i den sirkelen som har tilstrekkelig ressurstilgang, der ressurstilgangen per areal er like stor som i Nord- og Sør-Trøndelag. Tilgjengelige ressurser i Nord- og Sør-Trøndelag < nødvendige ressurser (50% innsamlingsgrad) r Nord-Trøndelag Sør-Trøndelag R Skogn Gjennomsnittlig transportavstand: r for ressurstilgangen i Sør- og Nord- Trøndelag. R+b for ressursene som må hentes utenfor Sør- og nord-trøndelag r er den avstanden fra Skogn som gjør at arealet av sirkelen med radius r er halvparten av arealet til Sør- og nord- Trøndelag. B b R er radius i den sirkelen som har like stort areal som Nord- og Sør-Trøndelag. Oppland Hedmark Ressursene som må hentes utenfor disse to fylkene, er antatt å ha samme ressurstilgang per areal som Hedmark/Oppland, og ligge på et areal som er halvsirkelformet med radius B. Avstanden b er radius i en halvsirkel som har halvparten av arealet til halvsirkelen med radius B. Figur 2.3: Prinsippskisse for teoretisk beregning av transportavstander for alternativ 5 med nasjonale biomasseressurser For biomasse importert fra Canada er det forutsatt at dette baseres på økt uttak og at det transporteres 100 km med trailer fra skog til havn. Denne forutsetningen er basert på studier av gjennomsnittlige transportavstander i Canadisk tømmernæring (Transport Canada 2007; Kumar et al 2005). Utskipingshaven er Halifax på østkysten som ligger nær områder for skogsdrift. Videre forutsettes båttransport av tømmer til respektive kaier i Norge. Detaljene er presentert i tabell 2.4. Transport med lastebil til havn Transport fra havn i Canada til kai i Norge Alternativ 3, Hordaland 100 km 5070 km Alternativ 4, Oslo 100 km 5500 km Alternativ 5, Skogn 100 km 5320 km Tabell 2.4: Transportavstand (km) for bil- og båttransport av importerte biomasseressurser fra Canada. For biomasse importert fra Baltikum er det forutsatt at også dette baseres på økt uttak og at det transporteres 60 km med bil til kai. Denne forutsetningen er hentet fra Veggum og Rubach (2000). 13

15 Videre forutsettes båttransport av tømmer til respektive kaier i Norge, med transportavstand beregnet som et gjennomsnitt av avstandene fra havner i Tallin, Riga og Vilnius. Detaljene er presentert i tabell 2.5 under. Transport med lastebil til havn Transport fra havn i Baltikum til kai i Norge Alternativ 3, Hordaland 100 km 1660 km Alternativ 4, Oslo 100 km 1310 km Alternativ 5, Skogn 100 km 2210 km Tabell 2.5: Transportavstand (km) for bil- og båttransport av importerte biomasseressurser til de ulike anlegg. Forbehandling av biomasse For de to minste anleggene (alternativene 1 og 2) er det regnet med et visst dieselforbruk for transformasjon til flis. De tre største anleggene er forutsatt å ha pelletsproduksjon som forbehandling til forbrenningsanlegget. Pellets er beregnet å ha 10 % fukt og en brennverdi på 2845 kwh/m 3. Pelletsproduksjon er i analysen beregnet å foregå i tilknytning til anlegget for kraft- og varmeproduksjon. Transport av pellets gir mindre transportarbeid ettersom energiinnholdet per kubikk er større enn for flis. Det eksisterer i dag få store anlegg for kraft og varmeproduksjon basert på biobrensler, og ingen som utelukkende er fyrt med biomasse. Avedøre kraftvarmeverk i Danmark fyrer med pellets for å få en jevnere forbrenning og bedre kontroll på en del miljøforhold knyttet til kraft- og varmeproduksjon fra biomasse, som askeproduksjon og korrosjon (Jensen og Ottosen, 2004). Verdens største biomassefyrte kraftverk i Alholmen i Finland fyrer med flis i kombinasjon med torv og kull. Det er dermed ikke entydig at man behøver pellets for store anlegg. Forutsetningen om pelletsfyring for de tre største anleggene er derfor undersøkt i en følsomhetsanalyse (se kapittel 5). Bygging og riving av anlegg Det er regnet med en driftstid på anleggene på 20 år, selv om det sannsynligvis vil være en noe kortere gjennomsnittlig driftstid på et lite anlegg enn på et stort (antar at levetid i større grad er knyttet til eierforhold enn til komponenters levetid). Alle data for nødvendige komponenter og bygningsmasse er hentet fra EcoInvent-databasen i SimaPro (EcoInvent) og oppskalert for de større anleggene. Anleggene forutsettes å bli revet og komponenter og materialer tatt hånd om tilsvarende for dagens situasjon. For de tre største anleggene er også bygninger og maskiner for pelletsproduksjon inkludert. Drift av anlegg (produksjon og vedlikehold) For de to minste anleggene (alternativene 1 og 2) er det benyttet erfaringstall fra ulike anlegg i Norden og Europa (EcoInvent, Nielsen og Illerup 2003). Det eksisterer i dag få anlegg på størrelse med de tre største alternativene, og utslippstall knyttet til selve forbrenningen og nødvendige innsatsfaktorer er derfor basert på en kombinasjon av tilgjengelige data fra noen få anlegg og teoretiske betraktninger (Alholmen, 2007). I praksis vil det si at anlegget med størrelse 10 MW el er oppskalert, virkningsgraden er justert og det er regnet med litt bedre kontroll av utslippene. Miljøbelastninger eller eventuelle miljøgevinster knyttet til askehåndtering er ikke undersøkt kvantitativt, men inngår i diskusjonen i kapittel

16 2.2 Følsomhetsberegninger En følsomhetsberegning er egnet både til å fortelle noe om robustheten i dataene som er brukt, med andre ord hvor stor forandring i dataene som må til for at konklusjonene skal endres. Den kan også benyttes til å få frem forhold som gir grunnlag for diskusjon av analysen. For å undersøke konsekvensene av forutsetningen om pelletsproduksjon i forkant av kraft- og varmeproduksjon for de tre største anleggene, er det gjennomført analyser av de samme anleggene fyrt med flis. Det vil her si at pelletsproduksjonen er fjernet uten at data for selve forbrenningsprosessen er endret, altså uten at det er justert for hvilke effekter flis i stedet for pellets kan ha for virkningsgrad og utslipp. Det er også undersøkt konsekvensene av å legge pelletsproduksjonen nær opprinnelsesstedet for importert biomasse i stedet for i tilknytning til anlegget for kraft- og varmeproduksjon for å se hvilke utslag det har å si for miljøbelastninger som følge av transportarbeid. 15

17 3 Miljøvurdering av alternative anlegg for produksjon av kraft og varme fra biomasse Resultatene er presentert for følgende miljøpåvirkningskategorier: Drivhuseffekt Forsuring Overgjødsling (eutrofiering) Smogdannelse (bakkenær ozondannelse) Tabell 3.1 gir en beskrivelse av ovennevnte miljøpåvirkningskategorier, eksempel på utslipp tilhørende de ulike kategorier og potensielle miljøeffekter fra disse. Miljøpåvirkningskategori Drivhuseffekt (global klimaendring/ GWP) [CO 2 -ekvivalenter ] Eksempel på utslipp CO 2 N 2 O CH 4 CF 4 /C 2 F 6 Potensielle miljøeffekter Temperaturøkning i nedre delen av atmosfæren som kan gi klimaendringer, noe som videre kan føre til alvorlige konsekvenser for hele jorda i form av endret og mer ekstremt klima, økt ørkendanning, hevet vannstand pga isbresmelting, osv. Forsuring [SO 2 -ekvivalenter] Overgjødsling (eutrofiering) [PO ekvivalenter] SO 2 HCl NO x Tot N til vatn Tot P til vatn NO x Fiskedød, skogsdød, korrosjonsskader, skader på bygninger, utløsing av tungmetaller med virkning på dyr, vegetasjon og helse. Økt algevekst som følge av tilførsel av næringsstoffer kan føre til oksygenmangel og lokale gjengroingseffekter i innsjøer og hav. Smog-dannelse (Bakkenær ozondannelse) [C 2 H 2 -ekvivalenter] VOC CO NO x CH 4 Akutt toksisk effekt, negativ effekt på fotosyntese. Tabell 3.1: Sammenheng mellom miljøpåvirkningskategori, utslipp og potensielle miljøeffekter 16

18 Disse fire miljøbelastningskategoriene er valgt fordi de alle er forholdsvis entydige i forhold til hvilke effekter de medfører, alle fire rommer et begrenset utvalg av utslipp som er målt eller beregnet for de fleste prosesser. Andre miljøbelastningskategorier er også potensielt viktige og noen av disse er identifisert ved hjelp av etablerte vektingsmetoder (se kapittel 4.3). Noen av disse har spesiell relevans for anlegg basert på biomasse, og disse er diskutert i kapittel 4.4. Kapittel presenterer resultatene for de 5 alternative anlegg/systemer og miljøpåvirkningskategorier, fordelt over systemenes aktivitet/livsløpstrinn. Aktivitet/ Livsløpstrinn Beskrivelse Uttak av biomasse Miljøbelastninger fra bruk av hogstmaskiner og skogstransport Transport Miljøbelastninger fra alle transportaktiviteter knyttet til frakt av biomasse fra skogsvei til anlegg. Interne transporter på anlegg er knyttet til de aktuelle aktivitetene. Infrastruktur Miljøbelastninger fra produksjon, bygging, riving og avhending av anlegg over en definert levetid Forbehandling Miljøbelastninger fra aktuell forbehandling (produksjon av flis/pellets) Produksjon av el (og varme) Vedlikehold Total Miljøbelastninger fra selve biobrenselanlegget fra produksjon av el (og varme), i hovedsak utslipp fra forbrenningsprosessen, men også produksjon og bruk av tilsatsstoffer. Miljøbelastninger fra vedlikehold av anleggene over en definert levetid Totalt miljøregnskap for de alternative systemene for de respektive miljøpåvirkningskategoriene. Tabell 3.2: Beskrivelse av hva som inkluderes i de ulike aktivitetene (livsløpstrinn). For å gjøre resultatene for hvert anlegg noe mer forståelige er de relatert til utslippstall for bilkjøring. Miljøbelastningene for hvert anlegg er multiplisert med gjennomsnittlig bruk av energikilder per person i Norge og sammenlignet med miljøbelastningen knyttet til gjennomsnittlig antall personkilometer per person i Norge. Det vil si at størrelsesforholdet mellom en gjennomsnittlig persons miljøbelastninger for energibruk, gitt at all energien kommer fra bioenergi, og en gjennomsnittlig persons miljøbelastninger for bilbruk blir presentert. Tallgrunnlaget og antakelsene for disse sammenligningene er gitt nedenfor. Utslippene knyttet til miljøbelastningene i alle kategoriene for 1 personkm med en standard personbil er hentet fra EcoInvent og gjelder for gjennomsnittlige europeiske forhold. Her er infrastruktur inkludert, både veien bilen kjører på og anlegg nødvendige for fremstilling av bil og drivstoff. Tabell 3.3 beskriver belastningene for personbilen for 1 personkm. 17

19 Miljøpåvirkningskategori Enhet Verdi per personkm Verdi per personkm Drivhuseffekt CO 2 -ekvivalenter 197,0 g 2030,0 kg Forsuring SO 2 -ekvivalenter 0,47 g 4,9 kg Overgjødsling PO ekvivalenter 0,85 g 8,7 kg Smogdannelse C 2 H 2 -ekvivalenter 0,12 g 1,3 kg Tabell 3.3: Potensielle miljøpåvirkninger for 1 personkilometer bilkjøring og for gjennomsnittlig antall personkilometer per person i Norge. I SSB (2007) er det oppgitt at millioner personkilometer ble utført med personbil (hvor drosjebiler er ekskludert) i Ved å regne 5 millioner nordmenn får man da et gjennomsnitt på personkm per person per år. 2 I følge Bøeng (2005) var gjennomsnittlig energibruk i husholdninger på kwh per person i 2003, hvor elektrisitet sto for kwh. Da denne rapporten ser på biomasseanlegg som produserer både kraft og varme er den totale energibruken og ikke bare elektrisitetsforbruket benyttet i beregningene. Finansdepartementet (2004) oppgir den totale energibruken i husholdningene til å være 35 TWh og forutsetter videre at det finnes 2 millioner husholdninger med et gjennomsnitt på 2,5 personer per husholdning. Det gir en gjennomsnittlig energibruk på kwh per person per år. For å gi et konservativt bilde av biomasseanleggenes miljøprestasjon er verdien fra Bøeng (2005) på kwh per person per år brukt i sammenligningene mellom miljøbelastninger knyttet til gjennomsnittlig energibruk og gjennomsnittlig bilbruk. For å unngå å presentere en forvirrende mengde informasjon er bilkjøring bare sammenlignet med det anlegget som har høyest miljøbelastning innen hvert alternativ for kraft- og varmeproduksjon fra bioenergi, altså med biomasseanleggene hvor transportbidraget er størst. 3.1 Alternativ 1: 1mw el-anlegg lokalisert i Hedmark/Oppland Alternativ 1 representerer et 1 MW el-anlegg som årlig produserer 4 GWh elektrisitet og 16 GWh varme. De totale miljøbelastningene blir således fordelt over den totale energimengden fra anlegget (20 GWh elektrisitet og varme) Drivhuseffekt Figur 3.1 viser bidrag til drivhuseffekt (g CO 2 -ekv/kwh energi) for alternativ 1, fordelt på de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. Resultatene er presentert for 2 ulike scenarier for tilgang på biomasse: 2 Det er i virkeligheten om lag 4,7 millioner mennesker bosatt i Norge, men da energistatistikk er oppgitt som om det skulle være 5 millioner, er også tallene for transport regnet ut med dette antallet. 18

20 100 % innsamlingsgrad = all tilgjengelig kartlagt biomasse i regionen kan benyttes (gjennomsnittlig transportavstand fra vei: 6 km) 50 % innsamlingsgrad = halvparten av potensielt økt uttak og hogstavfall, men ikke GROT i regionen kan benyttes (gjennomsnittlig transportavstand fra vei: 17 km) Det presiseres at tilgjengelig kartlagt biomasse representerer ubenyttet biomasse (økt uttak, økt bruk av hogstavfall og økt bruk av GROT), jfr. nærmere beskrivelse i kapittel 2. Figur 3.1: Bidrag til drivhuseffekt vist som g CO 2 -ekv/kwh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 1 (1 MW el -anlegg). Figuren viser at infrastruktur og forbehandling medfører de største bidragene til drivhuseffekt. Videre ses at produksjonsfasen også bidrar til klimautslipp til tross for at brenselet er fornybart og utslipp direkte fra dette ikke inngår i regnskapet. Utslippene fra produksjonsfasen kommer som en følge av innsatsfaktorene som inngår i produksjonen (kalk etc.). I scenariet med 100 % innsamlingsgrad (gjennomsnittlig transportavstand 6 km) gir transporten neglisjerbare bidrag til det totale klimaregnskapet. Redusert innsamlingsgrad (50 %), og således lengre transportavstand (17 km), medfører høyere transportbelastninger, og det totale klimaregnskapet økes med i underkant av 20 % i forhold til scenariet med 100 % innsamlingsgrad Forsuring Figur 3.2 viser bidrag til forsuring (g SO 2 -ekv/kwh energi) for alternativ 1, fordelt på de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. Resultatene er presentert for 2 ulike scenarier for tilgang på biomasse, på samme måte som for drivhuseffekt (100 % = 6 km transportavstand, 50 % = 17 km transportavstand), se beskrivelse i kapittel

21 Figur 3.2: Bidrag til forsuring vist som g SO 2 -ekv/kwh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 1 (1 MW el -anlegg). Figuren viser at bildet for forsuring har enn annen fordeling av miljøbelastninger enn drivhuseffekt da drift/produksjon av anlegget overskygger alle andre livsløpsfaser. Det medfører at transportbelastningene også blir relativt beskjedne uavhengig av de ulike vurderte innsamlingsgradene av biomasse (kort/lang transportavstand) Overgjødsling (eutrofiering) Figur 3.3 viser bidrag til overgjødsling (g PO ekv/kwh energi) for alternativ 1, fordelt på de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. Resultatene er presentert for 2 ulike scenarier for tilgang på biomasse, på samme måte som for drivhuseffekt og forsuring (100 % = 6 km transportavstand, 50 % = 17 km transportavstand). Se beskrivelse i kapittel

22 Figur 3.3: Bidrag til overgjødsling vist som g PO ekv /kwh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 1 (1 MW el -anlegg). Figuren viser at bildet for overgjødsling er tilsvarende som for forsuring: drift/produksjon av anlegget er den viktigste livsløpsfasen for miljøkategorien Smogdannelse Figur 3.4 viser bidrag til smogdannelse (g C 2 H 2 -ekv/kwh energi) for alternativ 1, fordelt på de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. Resultatene er presentert for 2 ulike scenarier for tilgang på biomasse, på samme måte som for drivhuseffekt, forsuring og overgjødsling (100 % = 6 km transportavstand, 50 % = 17 km transportavstand). Se beskrivelse i kapittel Figur 3.4: Bidrag til smogdannelse vist som g C 2 H 2 -ekv/kwh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 1 (1 MW el -anlegg). 21

23 Figuren viser at bildet for smogdannelse er tilsvarende som for forsuring og overgjødsling: drift/produksjon av anlegget er den viktigste livsløpsfasen for miljøkategorien Sammenligning av Alternativ 1 mot bilkjøring Tabell 3.4 presenterer en sammenligning av miljøbelastninger mellom gjennomsnittlig bilkjøring og gjennomsnittlig energibruk for en person i Norge (hvor all energien leveres fra det presenterte anlegget). Miljøpåvirkningskategori Bilkjøring Alt 1 50 % Energibruk i prosent av bilkjøring Drivhuseffekt 2030,0 kg 143,2 kg 7 % Forsuring 4,9 kg 0,2 kg 5 % Overgjødsling 8,7 kg 2,6 kg 30 % Smogdannelse 1,3 kg 0,6 kg 48 % Tabell 3.4: Sammenligning av miljøpåvirkninger fra gjennomsnittlig bilkjøring og gjennomsnittlig energibruk for alternativ 1. Miljøbelastningene drivhuseffekt og forsuring som følge av kraft- og varmeproduksjon fra dette bioenergianlegget er 1/20, overgjødsling 1/3 og smogdannelse ½ av tilsvarende kategorier for bilbruk. 3.2 Alternativ 2: 10 mw el-anlegg lokalisert i Hedmark/Oppland Alternativ 2 representerer et 10 MW el-anlegg som årlig produserer 40 GWh elektrisitet og 120 GWh varme. De totale miljøbelastningene blir således fordelt over den totale energimengden fra anlegget (160 GWh elektrisitet og varme) Drivhuseffekt Figur 3.5 viser bidrag til drivhuseffekt (g CO 2 -ekv/kwh energi) for alternativ 2, fordelt på de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. Resultatene er presentert for 2 ulike scenarier for tilgang på biomasse: 100 % innsamlingsgrad = all tilgjengelig kartlagt biomasse i regionen kan benyttes (gjennomsnittlig transportavstand fra vei: 17 km) 50 % innsamlingsgrad = halvparten av potensielt økt uttak og hogstavfall, men ikke GROT i regionen kan benyttes (gjennomsnittlig transportavstand fra vei: 47 km) Det presiseres at tilgjengelig kartlagt biomasse representerer ubenyttet biomasse (økt uttak, økt bruk av hogstavfall og økt bruk av GROT), jfr. nærmere beskrivelse i kapittel 2. 22

24 Figur 3.5: Bidrag til drivhuseffekt vist som g CO 2 -ekv/kwh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 2 (10 MW el -anlegg). Figuren viser at forbehandling medfører det største bidraget til drivhuseffekt. Videre ses at både infrastruktur og produksjonsfasen relativt sett bidrar med lavere klimautslipp enn 1 MW-anlegget. Årsaken til lavere utslipp fra infrastruktur er at det produseres mer energi over livsløpet til anlegget og det blir således mer miljøeffektivt. Når det gjelder drift, er virkningsgraden for 10 MW-anlegget forutsatt å være noe bedre enn 1 MW-anlegget, og utslippene per produsert kwh blir således noe mindre. Fra figuren sees også at transportarbeidet bidrar i større grad til totalregnskapet enn for 1 MWanlegget (som følge av lengre transportavstander ved større biomassemengder), og i 50 % -scenariet utgjør transportarbeidet tilnærmet like mye som forbehandlingsfasen. Dette medfører at det totale klimaregnskapet økes med ca 20 % i forhold til scenariet med 100 % innsamlingsgrad Forsuring Figur 3.6 viser bidrag til forsuring (g SO 2 -ekv/kwh energi) for alternativ 2, fordelt over de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. Resultatene er presentert for 2 ulike scenarier for tilgang på biomasse, på samme måte som for drivhuseffekt (100 % = 17 km transportavstand, 50 % = 47 km transportavstand). Se beskrivelse i kapittel

25 Figur 3.6: Bidrag til forsuring vist som g SO 2 -ekv/kwh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 2 (10 MW el -anlegg). Bildet for forsuring er det samme for 10 MW-anlegget som for 1 MW-anlegget: drift/produksjon av anlegget medfører det desidert største bidraget til det totale forsuringsregnskapet Overgjødsling (eutrofiering) Figur 3.7 viser bidrag til overgjødsling (g PO ekv/kwh energi) for alternativ 2, fordelt på de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. Resultatene er presentert for 2 ulike scenarier for tilgang på biomasse, på samme måte som for drivhuseffekt og forsuring (100 % = 17 km transportavstand, 50 % = 47 km transportavstand). Se beskrivelse i kapittel Figur 3.7: Bidrag til overgjødsling vist som g PO ekv/kwh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 2 (10 MW el -anlegg). 24

26 Figuren viser at bildet for overgjødsling er tilsvarende som for forsuring: drift/produksjon av anlegget er den viktigste livsløpsfasen for miljøkategorien. Dette er tilsvarende bildet som for 1 MW-anlegget Smogdannelse Figur 3.8 viser bidrag til smogdannelse (g C2H2-ekv/kWh energi) for alternativ 2, fordelt på de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. Resultatene er presentert for 2 ulike scenarier for tilgang på biomasse, på samme måte som for drivhuseffekt, forsuring og smogdannelse (100 % = 17 km transportavstand, 50 % = 47 km transportavstand). Se kapittel Figur 3.8: Bidrag til smogdannelse vist som g C2H2-ekv/kWh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 2 (10 MW el -anlegg). Figuren viser at bildet for smogdannelse er tilsvarende som for forsuring og overgjødsling: drift/produksjon av anlegget er den viktigste livsløpsfasen for miljøkategorien. Dette er tilsvarende bildet som for 1 MW-anlegget Sammenligning av Alternativ 2 mot bilkjøring Tabell 3.5 presenterer en sammenligning av miljøbelastninger mellom gjennomsnittlig bilkjøring og gjennomsnittlig energibruk for en person i Norge (hvor all energien leveres fra det presenterte anlegget). Miljøpåvirkningskategori Bilkjøring Alt 2 50 % Energibruk i prosent av bilkjøring Drivhuseffekt 2030,0 kg 119,0 kg 6 % Forsuring 4,9 kg 0,2 kg 5 % Overgjødsling 8,7 kg 1,7 kg 19 % Smogdannelse 1,3 kg 0,4 kg 27 % Tabell 3.5: Sammenligning av miljøpåvirkninger fra gjennomsnittlig bilkjøring og gjennomsnittlig energibruk for alternativ 2. Miljøbelastningene drivhuseffekt og forsuring som følge av kraft- og varmeproduksjon fra dette bioenergianlegget er 1/20, overgjødsling 1/5 og smogdannelse litt over 1/4 av tilsvarende kategorier 25

27 for bilbruk. Belastningene innen hver kategori er altså lavere for alternativ 2 sammenlignet med bilbruk enn hva tilfellet var for alternativ Alternativ 3: 240 mw el-anlegg lokalisert i Hordaland Alternativ 3 representerer et 240 MW el-anlegg som årlig produserer 1608 GWh elektrisitet. Det forutsettes at varmeproduksjonen fra anlegget ikke blir utnyttet. De totale miljøbelastningene blir således fordelt over den totale energimengden fra anlegget (1608 GWh elektrisitet) Drivhuseffekt Figur 3.9 viser bidrag til drivhuseffekt (g CO 2 -ekv/kwh energi) for alternativ 3, fordelt på de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. Resultatene er presentert for 2 ulike scenarier for tilgang på biomasse: Import av tømmer fra Canada Import av tømmer fra Baltikum Figur 3.9: Bidrag til drivhuseffekt vist som g CO 2 -ekv/kwh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 3 (240 MW el -anlegg). Figur 3.9 viser at det ved denne anleggsstørrelsen er transport som gir det største enkeltbidraget til drivhuseffekt da det utgjør fra ca 50 % til 80 % av det totale utslippet av klimagasser (avhengig av transportavstand). Transport fra Canada utgjør mer enn dobbelt så stort transportbidrag enn transport 26

28 fra Baltikum som følge av ca tre ganger så lang transportavstand med båt og litt over halvannen ganger så lang transportavstand med trailer. Ved siden av transport er det forbehandling (pelletering) som utgjør et vesentlig bidrag til det totale klimaregnskapet Forsuring Figur 3.10 viser bidrag til forsuring (g SO 2 -ekv/kwh energi) for alternativ 3, fordelt på de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. Figur 3.10: Bidrag til forsuring vist som g SO 2 -ekv/kwh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 3 (240 MW el -anlegg). Figur 3.10 viser at det, tilsvarende som for drivhuseffekt, er transport som gir det største enkeltbidraget til det totale forsuringsregnskapet, og at transport fra Canada utgjør nesten tre ganger så stort transportbidrag enn transport fra Baltikum. Ved siden av transport er det forbehandling (pelletering) og drift av selve anlegget som utgjør vesentlige bidrag til det totale forsuringsregnskapet Overgjødsling (eutrofiering) Figur 3.11 viser bidrag til overgjødsling (g PO ekv/kwh energi) for alternativ 3, fordelt på de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. 27

29 Figur 3.11: Bidrag til overgjødsling vist som g PO ekv/kwh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 3 (240 MW el -anlegg). Figuren viser at bildet for overgjødsling er tilsvarende som for drivhuseffekt og forsuring vedr at transport er den viktigste livsløpsfasen for miljøkategorien. I tillegg sees at selve driften av biokraftanlegget også medfører et vesentlig bidrag til totalregnskapet for overgjødsling Smogdannelse Figur 3.12 viser bidrag til smogdannelse (g C2H2-ekv/kWh energi) for alternativ 3, fordelt på de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. Figur 3.12: Bidrag til smogdannelse vist som g C2H2-ekv/kWh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 3 (240 MW el -anlegg). 28

30 Figuren viser at bildet for smogdannelse er tilsvarende som for de ovenfor presenterte miljøkategorier vedr at transport er den viktigste livsløpsfasen for totalregnskapet. I tillegg sees at forbehandling (pelletering) og selve driften av biokraftanlegget også medfører et vesentlig bidrag til totalregnskapet for smogdannelse Sammenligning av Alternativ 3 mot bilkjøring Tabell 3.6 presenterer en sammenligning av miljøbelastninger mellom gjennomsnittlig bilkjøring og gjennomsnittlig energibruk for en person i Norge (hvor all energien leveres fra det presenterte anlegget). Miljøpåvirkningskategori Bilkjøring Alt 3 Canada Energibruk i prosent av bilkjøring Drivhuseffekt 2030,0 kg 810,2 kg 40 % Forsuring 4,9 kg 1,3 kg 26 % Overgjødsling 8,7 kg 13, 4 kg 153 % Smogdannelse 1,3 kg 1,4 kg 105 % Tabell 3.6: Sammenligning av miljøpåvirkninger fra gjennomsnittlig bilkjøring og gjennomsnittlig energibruk for alternativ 3. Miljøbelastningen drivhuseffekt som følge av kraft- og varmeproduksjon fra dette bioenergianlegget er 2/5, forsuring ¼, overgjødsling 3/2 og smogdannelse litt over tilsvarende kategorier for bilbruk. Her er altså ikke bildet entydig. I to kategorier er miljøbelastningene for energibruk større enn tilsvarende for bilkjøring. 3.4 Alternativ 4: 100 mw el-anlegg lokalisert i Oslo Alternativ 4 representerer et 100 MW el-anlegg som årlig produserer 605 GWh elektrisitet og 315 GWh varme. De totale miljøbelastningene blir således fordelt over den totale energimengden fra anlegget (920 GWh elektrisitet og varme) Drivhuseffekt Figur 3.13 viser bidrag til drivhuseffekt (g CO 2 -ekv/kwh energi) for alternativ 4, fordelt på de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. Resultatene er presentert for 2 ulike scenarier for tilgang på biomasse: Import av tømmer fra Canada Import av tømmer fra Baltikum 29

31 Figur 3.13: Bidrag til drivhuseffekt vist som g CO 2 -ekv/kwh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 4 (100 MW el -anlegg i Oslo). Figur 3.13 viser tilsvarende trend for resultatene som resultatene for alternativ 3: Ved store anlegg er det transport og forbehandling som gir de største enkeltbidragene til drivhuseffekt, og transportbidraget er svært følsom for transportavstander Forsuring, overgjødsling og smogdannelse For miljøpåvirkningskategoriene forsuring, overgjødsling og smogdannelse, viser resultatene at miljøbelastningene fordeler seg over livsløpet på tilnærmet tilsvarende måte som resultatene presentert for alternativ 3. Grafene for dette er derfor presentert i vedlegg 4. For nærmere presentasjon av forskjellene mellom de ulike anleggene, vises til kapittel Sammenligning av Alternativ 4 mot bilkjøring Tabell 3.7 presenterer en sammenligning av miljøbelastninger mellom gjennomsnittlig bilkjøring og gjennomsnittlig energibruk for en person i Norge (hvor all energien leveres fra det presenterte anlegget). Miljøpåvirkningskategori Bilkjøring Alt 4 Canada Energibruk i prosent av bilkjøring Drivhuseffekt 2030,0 kg 636,8 kg 31 % Forsuring 4,9 kg 1,0 kg 21 % Overgjødsling 8,7 kg 10,7 kg 123 % Smogdannelse 1,3 kg 1,1 kg 87 % Tabell 3.7: Sammenligning av miljøpåvirkninger fra gjennomsnittlig bilkjøring og gjennomsnittlig energibruk for alternativ 4. Miljøbelastningen drivhuseffekt som følge av kraft- og varmeproduksjon fra dette bioenergianlegget er 1/3, forsuring 1/5, overgjødsling 5/4 og smogdannelse 9/10 av tilsvarende kategorier for bilbruk. 30

32 Overgjødsling er den eneste av kategoriene presentert her hvor belastningen er høyere knyttet til energibruk enn bilkjøring. 3.5 Alternativ 5: 100 mw el-anlegg lokalisert i Skogn Alternativ 5 representerer et 100 MW el-anlegg som årlig produserer 670 GWh elektrisitet og 1563 GWh varme. De totale miljøbelastningene blir således fordelt over den totale energimengden fra anlegget (2233 GWh elektrisitet og varme) Drivhuseffekt Figur 3.14 viser bidrag til drivhuseffekt (g CO 2 -ekv/kwh energi) for alternativ 5, fordelt på de ulike aktiviteter/livsløpstrinn. Resultatene er presentert for 4 ulike scenarier for tilgang på biomasse: Nasjonale ressurser, forutsetter 50 % innsamlingsgrad = halvparten av potensielt økt uttak og hogstavfall, men ikke GROT i Nord- og Sør-Trøndelag + deler av Hedmark/Oppland (gjennomsnittlig transportavstand fra vei: 303 km) Nasjonale ressurser, forutsetter 100 % innsamlingsgrad = all tilgjengelig kartlagt biomasse i regionen (Nord- og Sør-Trøndelag) kan benyttes (gjennomsnittlig transportavstand fra vei: 96 km) Import av tømmer fra Canada Import av tømmer fra Baltikum Figur 3.14: Bidrag til drivhuseffekt vist som g CO 2 -ekv/kwh energi, fordelt over livsløpet til alternativ 5 (100 MW el -anlegg i Skogn). 31